전자공학과 편집하기 (부분)

==과목설명==

회로이론 : 기초전공과목. 말 그대로 회로에 관련된 이론을 배운다. 회로이론에서는 수동소자(저항, 커패시터, 인덕터)가 포함된 회로 해석만 주로 다룬다. 끽해야 op앰프정도. 맨 처음에는 저항만 들어간 회로 해석법을 다루고(KCL, KVL, 와이델타변환, 테브낭 노턴 등가회로등) 그다음에는 정상상태에서 커패시터와 인덕터가 들어간 회로 해석을 다루고, 그 다음은 과도상태에서의 동작을 다룬다. 이 부분에서 미분방정식이 쓰이는데 라플라스 변환 쓰는게 더 편하다. 그 뒤에는 교류회로 관련해서 임피던스를 이용해 마치 직류회로처럼 해석하는 법도 배우고(phasor), 그 뒤에는 3 phase회로, 전달함수, 주파수해석, 2port 회로 등이 있다. 만약 회로이론에서 머가리가 깨진다면 솔직히 전과를 심각하게 고려해봐야 한다. 회로이론 못하면 아무것도 못한다.

논리회로 : 기초전공과목. 회로이론에서는 실제 전류와 전압을 가지고 회로를 해석했다면 논리회로는 회로의 정보를 0과 1로 나누어서 해석하게 된다.(0은 낮은 전압, 1은 높은 전압) 이를 바탕으로 회로이론의 RLC 소자처럼 기본적인 게이트 소자에 대해 배우고, 이를 활용한 여러 조합회로, 순차회로(플립플롭, 래치, 카운터 등)을 다루게 된다. 그리고 이를 좀 더 쉽게 해석할 수 있게 하는 부울 대수나 카르노 맵도 배우게 될 것이다. 회로이론에서 선형대수나 미분방정식같은 다소 수준높은 수학이 쓰이는데 반해 논리회로는 거의 수학이 쓰이지 않는다. 끽해야 이진법 정도.

전자회로 : 회로이론의 후수과목으로 회로이론에서는 수동소자에 대해 다뤘다면 전자회로는 능동소자에 대해 다룬다. 능동소자에는 다이오드, 트랜지스터(BJT, MOSFET 등)등이 있다. 능동소자는 비선형 소자이므로 (전압과 전류 특성 그래프가 일차함수 꼴이 아니다.) 선형화를 해서 해석하게 되는데, 그 과정이 소신호, 대신호 해석이다. 학교마다 다르겠지만 보통 2학기에 나누어서 배우게 되는데 1학기때는 다이오드, BJT, MOSFET이 껴있는 기본적인 형태의 회로 해석에 대해 배운다. 캐스코드까지는 1학기때 배울 수 있다. 2학기 때는 차분회로나 주파수 해석, 발진회로, 피드백 회로, 디지털 집적회로(논리회로에서 배운 소자가 실제 회로로는 어떻게 구성되는 내용)등 조금 더 심화된 내용을 배운다.

전자기학 : 맥스웰 방정식을 바탕으로 해서 전기장과 자기장이 어떤 관계로 이루어져 있고, 어떻게 해석할 수 있는지를 배운다. 맨 처음에는 백터해석에 대해 배우고, 그 다음에는 정전기장(고정된 전하로 이루어져 있는 field), 정자기장(일정한 전류가 흐르는 field), 시변 전자기장에 대해서 배우게 된다. 이 부분까지는 물리학과에서 배우는 전자기학과 다루는 관점에서는 차이가 있을지 몰라도 내용적으로는 거의 차이가 없다. 그 다음에는 전파, 안테나에 대해서 배우게 되는데, 여기서부터 좀 차이가 난다. 물리 + 수학이 진하게 들어가있는 과목으로 많은 전기전자공 학생들이 어려워하는 과목이다.

신호및시스템 : 전기전자공학 분야에서 다루는 신호를 수학적으로 분석하는 과목이다. 처음에는 시스템이 어떠한 종류가 있는지 배우고, 그 중에서 LTI(선형이면서 시불변) 시스템에 대해서 집중적으로 다룬다. 그 다음에는 연속시간 푸리에 급수, 변환, 이산시간 푸리에 급수, 변환, 마지막으로는 셈플링에 대해서 다루게 된다. 얼마나 푸리에라는 사람이 대단한지를 알 수 있다. 사실상 수학과목이라고 생각하면 편하다. 물론 어디까지나 전기전자공의 전공과목이므로 수학과의 과목보다 수학적으로 엄밀하게 다루지는 않는다.(증명이 안나온다는 말은 아니다) 통신 분야를 가기 위해서는 필수적으로 수강해야 하고, 통신이 아니더라도 신호는 전기전자공 분야에서 다루므로 수강하길 권장한다.

반도체물성 : 고체전자공학으로도 열리는 과목이다. 위 과목에서는 처음에는 기본적인 고체물리 이론(격자구조)등을 다루고 그 다음에는 기본적인 양자역학을 다루고, 이를 결정에서는 어떻게 적용할수 있는지를 다룬다.(kronig-penney model) 이것을 바탕으로 E-k diagram 이 어떻게 유도되는지를 배운다. E-k diagram과 페르미 분포함수를 바탕으로 어느 에너지 대역에서 캐리어(자유전자와 양공)이 분포하는 지를 배운다. 이를 맨 처음에는 열적 평형상태에 대해서 분석하고, 그 다음에는 열적 평형상태가 깨졌을 때(전압이 인가되거나, 빛이 들어오는 등) 캐리어가 어떻게 변하는지(excces carrier)를 다룬다. 이를 수학적으로 나타낸 것이 ambipolar 확산 방정식이다. 그 다음에는 P-N 접합에 대해서 다루게 된다.

반도체 공학 : 반도체 물성에서 이어지는 과목이다. 반도체 물성애서 배운 기본적인 반도체 물리를 바탕으로 해서 이종접합(금속과 실리콘 접합시켰을 때), MOSFET, BJT 트랜지스터 해석하는 법을 배우게 된다. 이를 보면 전자회로랑 비슷하다고 생각할 수도 있는데 전자회로에서는 각각의 소자(device)를 가지고 어떻게 회로를 구성하고 해석할 수 있는지를 다룬다면, 반도체 과목에서는 각각의 소자들 자체를 물리적으로 분석할 수 있는 방법에 대해서 배운다고 보면 된다. 여담으로 학부생 수준의 반도체 서적으로는 Neamen과 Piarret이 쓴 책이 대표적인데, 개인적으로는 Neamen 책이 물리를 바탕으로 원리적으로 쓰여 있어서 추천한다. Piarret 책은 쓰레기다. 정신건강에 해로우니 보지 말자. 만약에 위 책을 다 마스터했다면 sze 책이나, 물리학과의 양자역학, 통계물리, 고체물리 과목을 공부하는 것을 추천한다.



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